我們已經(jīng)知道Node.js是單線程的，這意味著它將在可能具有多個內(nèi)核的系統(tǒng)中使用處理器的單個內(nèi)核。盡管它可以很好地處理單線程系統(tǒng)的負載，但肯定有優(yōu)化的空間，集群模塊是這樣做的一種方式。

　　引入群集模塊是為了通過在多個處理器內(nèi)核上運行工作進程/子進程來擴展應用程序執(zhí)行。這些進程共享相同的服務器端口，但即使使用相同的端口，這些進程在一天結(jié)束時也是獨立的進程。因此，他們每個人都有自己的 V8 實例、事件循環(huán)、自己的內(nèi)存以及所有爵士樂。這些進程使用 IPC(進程間通信)通道與父進程進行通信。在學習本教程的過程中，我們將查看所有功能，因此讓我們深入研究一下。

　　我們試圖解決的問題

　　讓我們通過鍵入 來快速設置節(jié)點項目。(為了方便起見，我將添加快遞，但你不一定非要這樣做)。通過鍵入 來安裝快速和負載測試。我們將在本教程的后面部分使用 loadtest 來了解使用群集模塊獲得的性能優(yōu)勢。安裝后，創(chuàng)建一個名為 nonCluster 的文件.js并復制此代碼(此文件將包含不帶群集模塊的代碼，以便進行比較)。npm init -ynpm i express loadtest

　　這是一個非常簡單的快速應用程序，有2個請求。終結(jié)點執(zhí)行 CPU 密集型任務，從而阻止事件循環(huán)。終結(jié)點會立即返回響應。簡單!/heavy/light

　　現(xiàn)在運行服務器，先向終結(jié)點發(fā)出請求，然后再向終結(jié)點發(fā)出請求。終端節(jié)點顯然需要時間，但您會注意到終端節(jié)點也花費了相同的時間。這是因為端點占用了計算請求的時間，因此阻塞了事件循環(huán)。因此，在請求之后發(fā)出的任何請求現(xiàn)在都必須等待其完成。/heavy/light/heavy/light/heavy/heavy

　　問題的解決方案

　　因此，為了避免這種阻塞，讓我們添加集群模塊。在名為 cluster.js的新文件中，復制以下代碼：

　　讓我們來分解一下。最初，當您有一個進程時，它會解析所有傳入的請求。現(xiàn)在我們使用的是群集模塊，將有 2 種類型的進程。父/主進程和子進程。最初，當服務器啟動時，它將啟動一組進程。之后，每當有人向服務器發(fā)出請求時，父進程就會將請求定向到子進程(主要以輪循機制方式)。然后，子進程將最終解決該請求。

　　在塊內(nèi)，我們將檢查當前進程是否是父進程。群集模塊具有一個名為 的屬性，該屬性允許您知道當前進程是子進程還是父進程。如果是父進程，則使用 fork 方法創(chuàng)建群集。(我們只啟動與系統(tǒng)中存在的內(nèi)核總數(shù)相等的進程，以避免調(diào)度開銷。

　　如果它不是父進程，則意味著它是一個子進程。因此，這個子進程現(xiàn)在實際上負責解析請求。它將具有所有API端點及其相應的邏輯。ifisMaster

　　分叉新工作線程后，它將以事件進行響應。我們將在父級上偵聽此事件，以查看是否按預期創(chuàng)建了所有進程。online

　　當工作線程死亡時，群集模塊會發(fā)出一個事件。因此，為了不使我們的應用程序停機，我們將在新進程出現(xiàn)故障時分叉。這樣，我們將始終啟動并運行一組進程，即使任何其他進程因任何有意或無意的原因而關(guān)閉。exit

　　好吧，這看起來不錯。現(xiàn)在，如果運行此文件并發(fā)出相同的請求(首先向終結(jié)點發(fā)出請求，然后向終結(jié)點發(fā)出請求)，則會看到它按預期工作，而不會阻塞事件循環(huán)。因此，添加一組進程確實有幫助。現(xiàn)在，讓我們使用負載測試包來執(zhí)行一些相對繁重的測試。/heavy/light

　　由于群集應用程序已在運行，因此讓我們先對其進行測試。鍵入以運行測試。(如果您沒有全局安裝負載測試，只需在命令開頭添加 npx 即可。loadtest -n 1000 -c 100

　　-n 表示我設置為 1000 的請求總數(shù)。

　　-c 代表并發(fā)。它基本上將模擬一個真實世界的環(huán)境，其中應用程序同時從多個客戶端接收請求，在這種情況下，它將是100個同時客戶端。

　　這些是“群集”應用程序的匯總結(jié)果。

　　現(xiàn)在，讓我們切換到“非群集”應用程序，并再次運行相同的測試。

　　使用群集時，整體性能明顯有顯著提高。但有一個問題。這兩項測試都是針對端點的，這是一個 CPU 密集型操作。讓我們嘗試運行相同的測試，但這次是針對終結(jié)點。/heavy/light

　　驚喜，驚喜。在此示例中，使用群集時，我們的性能實際上相對較差。為什么?

　　你看，Node.js主要是為I/O操作設計的，在大多數(shù)情況下，它不會阻塞事件循環(huán)。因此，由于它知道如何處理這些類型的操作，因此添加額外的進程并將請求路由到這些進程中的每一個最終都是很可能不需要的開銷。但是，在 CPU 密集型阻塞操作的情況下，最好在確實需要群集的進程之間拆分請求數(shù)。

　　因此，它最終歸結(jié)為您的應用程序的設計目的。如果你有一個微服務架構(gòu)，并且有一個特定的服務來處理 CPU 密集型操作，你可以為該特定服務啟動一個集群，其余的可以由你的單線程節(jié)點進程處理。

　　所以，這就是你在 Node.js應用程序中使用集群的方式。它有自己的一組警告，在將其添加到代碼庫之前，您需要了解它們。